Вариант 1
Задача №4 (30 баллов)
Смесь глицилаланина и неизвестного дипептида (А) разделили на 2 равные части. Одну часть подвергли длительному нагреванию в избытке соляной кислоты. При этом образовалось 120,741 г смеси солей. Для щелочного гидролиза второй части смеси понадобилось 109 мл 28%-ного раствора NaOH (?=1,311 г/мл). Определите процентное содержание и структуру вещества А, если известно, что в его молекуле пептидная связь образована между карбоксильной группой нехиральной аминокислоты и аминогруппой незаменимой аминокислоты с разветвленной боковой цепью, а при обработке 0,174 г дипептида А избытком метанола образуется 0,141 г продукта при 75%-ном выходе реакции.
Решение и критерии оценивания решения задачи 4:
1.Находим теоретическую массу продукта реакции А с метанолом – 0,141 г : 0,75=0,188 г | 1 |
2. Обозначаем молярную массу дипептида А через х. M(CH2(NH2)CONHCH(R)COOCH3)=х+12*1+2=х + 14 По уравнению: CH2(NH2)CONHCH(R)COOH + CH3OH > CH2(NH2)CONHCH(R)COOCH3+ H2O n(CH2(NH2)CONHCH(R)COOH)=n(CH2(NH2)CONHCH(R)COOCH3) | 2 |
3. Находим количества вещества исходного А и продукта и приравниваем их. 0,174 г/х = 0,188 г/( х + 14) | 2 |
4.Находим х, х = 174. | 1 |
5. Находим часть молярной маccы которая приходится на радикал R, M(R)=174-4*12-14*2-3*16-7=43 | 2 |
6. 12n+2n+1=43, 14n=42, n=3, т. к. сказано, что радикал с разветвленной цепью, следовательно искомая аминокислота валин. | 2 |
7.Записываем формулу глицилвалина CH2(NH2)CONHCH(СH(CH3)2)COOH | 1 |
8. Обозначим количество вещества глицилаланина через х, а количество вещества глицилвалина через у. | 2 |
9. Записываем уравнения кислотного гидролиза для каждого дипептида CH2(NH2)CONHCH(CH3)COOH + 2HCl + H2O> CH2(NH3Cl)COOH +NH3ClCH(CH3)COOH CH2(NH2)CONHCH(СH(CH3)2)COOH+ 2HCl + H2O> CH2(NH3Cl)COOH +NH3ClCH(СH(CH3)2)COOH | 3 |
10.Находим массу по уравнениям из п.9 суммарную массу солей 111,5х+125,5х + 111,5у+153,5у=120,741 | 3 |
11. Записываем уравнения щелочного гидролиза для каждого дипептида CH2(NH2)CONHCH(CH3)COOH + 2NaOH> CH2(NH2)COONa +NH2CH(CH3)COONa+ H2O CH2(NH2)CONHCH(СH(CH3)2)COOH+ 2NaOH> CH2(NH2)COONa +NH2CH(СH(CH3)2)COONa+ H2O | 3 |
12.Находим массу NaOH m=109 мл*1,311 г/мл*0,28=40 г | 1 |
13.Находим количество NaOH n=40 г/40 г/моль= 1 моль | 1 |
14. По уравнению из п. 11 находим суммарное количество NaOH n=2х+2у | 1 |
15. Составляем систему уравнений и решаем ее 111,5х+125,5х + 111,5у+153,5у=120,741 2х+2у=1 х=0,42 моль у=0,08 моль | 3 |
16. Находим массу каждого дипептида m (CH2(NH2)CONHCH(CH3)COOH) =0,42 моль*146 г/моль=61,32 г m (CH2(NH2)CONHCH(СH(CH3)2)COOH) =0,08 моль*174 г/моль=13,92 г | 1 |
17. Находим суммарную массу смеси m = 75,24 г ?(А)= (13,92 г/75,24 г)*100%=18,5% | 1 |
Ответ: ?(CH2(NH2)CONHCH(СH(CH3)2)COOH)= 18,5% | 30 |
